KR20210033566A - 포소화약제의 정량 비례 혼합이 가능한 비례혼합장치 - Google Patents

포소화약제의 정량 비례 혼합이 가능한 비례혼합장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 소화약제의 정량 비례 혼합이 가능한 비례혼합장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 일방향으로 유동하는 소화수의 유량에 비례하여 정량의 소화약제를 혼합시킬 수 있는 비례혼합장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 좌우방향 양측에 각각 형성된 흡입구와 토출구 구비되며, 내부에 상기 흡입구와 상기 토출구를 연결하여 소화수가 유동하는 동력발생실이 형성되고, 전측면이 개방된 케이싱; 상기 케이싱 전측에 부착되며, 전측면으로부터 후방으로 함입형성된 펌프수납부가 구비되고, 상기 펌프수납부 일면에 상기 동력발생실과 연통되는 약제유입공이 관통형성된 약제펌프하우징; 상기 약제펌프하우징 전측면에 배치되며, 복수의 체결부재를 매개로 상기 케이싱에 결합 고정되어 상기 펌프수납부을 밀폐시키고, 포소화약제를 공급하는 배관과 연결되는 약제흡입구가 형성된 전면커버; 상기 동력발생실 내측에 설치되고, 상기 흡입구로부터 유입되는 상기 소화수의 유동에 의해 복수의 로터가 구동축을 기준으로 회전하며, 상기 동력발생실 내벽과 상기 동력발생실 내벽에 내접하는 상기 로터 사이에 형성되는 밀폐 공간의 용적 변화로 상기 소화수를 상기 토출구를 향해 이송시키는 워터펌프부; 및 상기 펌프수납부 내에 배치되며, 상기 구동축에 의해 상기 워터펌프부와 연동되어 회전하며 상기 포소화약제를 일정한 비율로 흡입하여 상기 동력발생실로 수송하는 약제펌프부;를 포함하는 포소화약제의 정량 비례 혼합이 가능한 비례혼합장치를 제공할 수 있다.

Description

포소화약제의 정량 비례 혼합이 가능한 비례혼합장치{Proportioner for Mixing Extinguishing Agents with Constant Mixing Ratio}
본 발명은 소화약제의 정량 비례 혼합이 가능한 비례혼합장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 일방향으로 유동하는 소화수의 유량에 비례하여 정량의 소화약제를 혼합시킬 수 있는 비례혼합장치에 관한 것이다.
일반적으로 화재는 A급 화재(일반화재), B급 화재(유류화재) 및 C급 화재(전기화재) 등으로 구분되며, A급 화재의 경우, 소화수단으로 주로 물 즉, 소화수를 살포되고 있는 반면, B급 화재의 경우, 포수용액이 채용되고 있다.
B급 화재에 사용되는 포수용액은 포소화약제(Foam Solution)를 물(소화수)에 적정량을 혼합한 후, 기계적으로 폼(Foam)을 발생시켜 화재를 진압할 수 있다.
포수용액의 폼(Foam)은 유류보다 가벼운 미세한 거품의 집합체로서, 이는 연소물의 표면을 덮어 공기와의 접촉을 차단하는 질식효과와 함께 혼합된 소화수에 의한 냉각효과로 화재를 진압할 수 있는 것이다.
그러나, 최근에는 합성수지를 원료로 하여 제조되는 물품이 다양하게 적용되고 있음에 따라 일반화재 발생 시, 소화수단인 물의 소화효과가 낮아져 포수용액을 채용하여 진화하는 사례가 더욱 빈번해지고 있는 실정이다.
포수용액을 사용하기 위해서는 소화설비 상에 물(소화수) 및 포소화약제를 혼합하는 장치(이하, '비례혼합장치'라 함.)가 별도로 구비되어야 한다.
이러한 비례혼합장치는 소화설비의 용량, 사용 목적, 설비 구성 등에 따라 다양한 종류가 사용되고 있으며, 관로 혼합 방식(Line proportioner type), 펌프 혼합 방식(Pump proportioner type), 차압 혼합 방식(Pressure proportioner type) 및 압입 혼합 방식(Pressure side proportioner type)으로 구분된다.
관로 혼합 방식(Line proportioner type)은 벤츄리 효과에 의해 포소화약제를 흡입하여 물(소화수)과 혼합하는 방식으로, 가격이 저렴한 장점이 있으나 압력 및 유량에 민감해 유량 고정형의 소형 소화설비에 주로 사용된다.
펌프 혼합 방식(Pump proportioner type)은 펌프의 토출관과 흡입관 사이의 배관 도중에 설치한 흡입기에 펌프에서 토출된 물의 일부를 보내고, 농도조절밸브에서 조정된 포소화약제의 필요량을 포소화약제탱크에서 펌프 흡입측으로 보내어 이를 혼합하는 방식으로, 주로 소방펌프차에 사용되며, 포소화약제의 흡입을 위한 압력손실이 적으며, 유지보수가 용이한 장점이 있으나 포소화약제가 혼입된 물(소화수)가 펌프의 흡입측으로 흡입되어 수원으로 역류하는 등의 단점이 있다.
차압 혼합 방식(Pressure proportioner type)은 펌프에 의해 포소화약제탱크로 가압되는 물(소화수)의 유압에 의하여 포소화약제가 압입됨과 동시에 펌프와 발포기의 사이에 설치된 벤츄리관의 흡입됨으로써 물(소화수)에 포소화약제가 혼합되는 방식으로, 정격 혼합비에 도달하는 시간이 길어 대용량에 적합하지 않다.
압입 혼합 방식(Pressure side proportioner type)은 별도의 혼합유체 압입펌프를 설치하고 배관 내의 압력에 따라 혼합유체 저장탱크로 환송되는 양을 조절함으로써 혼합유체를 일정비율로 압입ㆍ혼합하는 방식으로 일정한 비율로 혼합유체를 혼합할 수 있으나 구성이 복잡하고, 가격이 비싼 단점이 있다.
한편, 상기의 혼합 방식을 채택하는 비례혼합장치의 핵심 기술 요소는 유체와 혼합유체의 혼합비율의 조정에 있다.
일반적으로 폼(Foam)의 팽창률이 낮은 저팽창(Low expansion)용 포소화약제는 포소화약제의 혼합비율이 전체 부피 대비 3% 혹은 6%로서, 저팽창용 포소화약제를 혼합하기 위해서는 혼합비율을 조정할 수 있도록 해야 하는 반면, 팽창률이 높은 고팽창(High expansion)용 포소화약제는 포소화약제의 혼합비율이 전체 부피 대비 1%로 일정한 값을 가지도록 해야 한다.
이를 위해, 한국등록특허 제10-0541969호는 폼비례 혼합기 전후단의 유동 특성의 변화에 따라 폼 원액의 혼합비가 일정하게 유지되는 '자동유량보상 화재진압용 폼비례 혼합기'에 관한 기술을 공지한 바 있으나, 라인 혼합기 타입으로서 유량 변화가 큰 대용량 소화설비에 사용하기 부적합한 문제점이 있다.
반면, 한국등록특허 제10-0653355호는 약제 혼합 방식을 유량 비례식으로 구성하여 유량과 압력 변동에 관계없이 정확한 약제 혼합이 가능하게 하는 약제 혼합 장치 및 그 방법에 관한 기술을 공지한 바 있으나, 회전운동을 하는 수차의 회전 운동 에너지를 이용하여 약제를 토출약제 펌프 실린더를 작동시키기 위해 기어박스와 약제 펌프 실린더의 동작에 맞추어 약제펌프가 약제를 배출하도록 컨트롤 장치를 구비해야 하므로 구성이 다소 복잡하며 유지보수가 어려운 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-0541969호(2006.01.02.) 대한민국 등록특허공보 제10-0653355호(2006.11.28.)
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 소화수의 유동에 의해 발생되는 동력을 이용하여 작동되며, 소화수의 유량에 비례하여 정량의 포소화약제를 혼합시킬 수 있는 비례혼합장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해서, 좌우방향 양측에 각각 형성된 흡입구와 토출구 구비되며, 내부에 상기 흡입구와 상기 토출구를 연결하여 소화수가 유동하는 동력발생실이 형성되고, 전측면이 개방된 케이싱; 상기 케이싱 전측에 부착되며, 전측면으로부터 후방으로 함입형성된 펌프수납부가 구비되고, 상기 펌프수납부 일면에 상기 동력발생실과 연통되는 약제유입공이 관통형성된 약제펌프하우징; 상기 약제펌프하우징 전측면에 배치되며, 복수의 체결부재를 매개로 상기 케이싱에 결합 고정되어 상기 펌프수납부을 밀폐시키고, 포소화약제를 공급하는 배관과 연결되는 약제흡입구가 형성된 전면커버; 상기 동력발생실 내측에 설치되고, 상기 흡입구로부터 유입되는 상기 소화수의 유동에 의해 복수의 로터가 구동축을 기준으로 회전하며, 상기 동력발생실 내벽과 상기 동력발생실 내벽에 내접하는 상기 로터 사이에 형성되는 밀폐 공간의 용적 변화로 상기 소화수를 상기 토출구를 향해 이송시키는 워터펌프부; 및 상기 펌프수납부 내에 배치되며, 상기 구동축에 의해 상기 워터펌프부와 연동되어 회전하며 상기 포소화약제를 일정한 비율로 흡입하여 상기 동력발생실로 수송하는 약제펌프부;를 포함하는 포소화약제의 정량 비례 혼합이 가능한 비례혼합장치를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 워터펌프부는, 상기 소화수의 유동방향과 직각을 이루며 상하로 배치되되, 각 일단은 상기 동력발생실 폭방향 일면에 거치되며, 각 타단은 상기 약제펌프하우징을 관통하여 상기 전면커버에 후측면에 거치되는 한 쌍의 구동축과, 상기 구동축에 각각 축결합되어 상기 소화수의 유동에 의해 서로 맞물려 회전하되, 상기 동력발생실 내벽에 내접하는 두 개 이상의 날개가 각각 형성된 한 쌍의 로터와, 상기 구동축 각 일단에 결합 설치되며, 외주면에 각각 형성된 기어 이가 서로 맞물려 상기 로터가 일정한 속도를 유지하며 회전하도록 하는 한 쌍의 타이밍기어를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 워터펌프부는, 상기 로터와 상기 타이밍기어 사이에 배치되어 상기 로터의 회전에 의해 이송되는 상기 소화수가 상기 타이밍기어 측으로 유입되지 않도록 상기 동력발생실 내부를 구획하는 격벽을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 약제펌프부는, 상기 구동축 각 타단부에 축결합된 한 쌍의 스퍼기어를 구비하며, 상기 워터펌프부의 작동에 의해 상기 스퍼기어들이 서로 맞물려 회전하면서 포소화약제를 일정한 비율로 흡입하여 상기 약제유입공을 향해 수송하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 약제펌프하우징은, 상기 약제유입공 상에 설치되어 상기 워터펌프부에 의해 이송되는 상기 소화수가 상기 약제펌프부 측으로 역류하지 않도록 하는 체크밸브를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 소화수의 유동에 의해 발생되는 동력을 이용함으로써 외부로부터 전원을 공급받아 동작하는 별도의 동력원을 구비하지 않아도 되므로 경제적이며, 안전성 확보와 더불어 유지보수가 용이하다는 이점이 있다.
또한, 유량 및 압력 변화와 관계없이 소화수의 유량에 비례하여 정량의 포소화약제를 혼합시킬 수 있어 작업효율 및 장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있다는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 포소화약제의 정량 비례 혼합이 가능한 비례혼합장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 포소화약제의 정량 비례 혼합이 가능한 비례혼합장치의 분해사시도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 워터펌프부를 도시한 사시도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 약제펌프부를 도시한 사시도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 포소화약제의 정량 비례 혼합이 가능한 비례혼합장치에 의해 소화약제가 소화수와 혼합되는 상태를 나타낸 개념도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
아래 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 상세히 설명한다. 도면에 관계없이 동일한 부재번호는 동일한 구성요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도있음은 물론이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 포소화약제의 정량 비례 혼합이 가능한 비례혼합장치의 사시도이며, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 포소화약제의 정량 비례 혼합이 가능한 비례혼합장치의 분해사시도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 포소화약제의 정량 비례 혼합이 가능한 비례혼합장치는 크게 케이싱(10), 약제펌프하우징(20), 전면커버(30), 워터펌프부(40) 및 약제펌프부(50)를 포함한다.
먼저, 상기 케이싱(10)은 좌우방향 일측에는 소화수 즉, 물이 공급되는 배관과 연결되어 상기 소화수가 흡입되는 흡입구(11)가 형성되며, 좌우방향 타측에는 상기 소화수와 상기 포소화약제가 혼합되어 형성된 포수용액이 토출되는 토출구(12)가 형성된다.
이때, 상기 흡입구(11)와 상기 토출구(12)는 플랜지 형상으로 형성되어 상기 흡입구(11)는 상기 소화수가 공급되는 배관과 연결되며, 상기 토출구(12)는 포소화약제가 공급되는 배관과 연결될 수 있다.
이와 더불어, 상기 케이싱(10)의 상단부에 바이패스홀(18)이 추가로 형성될 수 있으며, 상기 바이패스홀(18)이 상기 케이싱(10)의 상단부 일측에 형성되는 것이 바람직하되, 보다 바람직하게는 상기 토출구(12)의 인접한 위치에 상기 바이패스홀(18)이 형성될 수 있다.
또한, 상기 케이싱(10) 내부에는 상기 흡입구(11)와 상기 토출구(12)를 연결하며, 상기 흡입구(11)로부터 유입된 상기 소화수가 상기 토출구(12)를 향해 유동할 수 있도록 형성된 공간인 동력발생실(14)이 구비된다.
상기 동력발생실(14)에는 후술할 상기 워터펌프부(40)가 설치되며, 상기 흡입구(11)로부터 유입된 상기 소화수가 상기 워터펌프부(40)의 동작에 의해 상기 동력발생실(14)로 이송된 후, 상기 동력발생실(14)에서 상기 포소화약제와 혼합되어 상기 포수용액이 형성되며, 상기 포수용액은 상기 토출구(12)를 통해 토출될 수 있는 것이다.
이때, 상기 케이싱(10) 전후방향 양측면이 개방되도록 형성되되, 개방된 상기 케이싱(10) 전측에는 상기 약제펌프하우징(20)이 부착 고정되며, 개방된 상기 케이싱(10) 후측에는 케이싱커버(미도시) 설치되어 상기 동력발생실(14)을 밀폐시킨다.
이때, 상기 케이싱커버(미도시)는 상기 케이싱(10) 후측의 개방된 부위에 대응되는 형상으로 형성되며, 상기 케이싱(10) 일측을 기준으로 회동하여 힌지개폐가능하게 설치되거나 볼트 등의 결합부재에 의해 탈착 가능하게 설치될 수 있다.
상기 케이싱커버(미도시)를 상기 케이싱(10) 후측에 개폐 혹은 탈착 가능하게 설치함으로써, 후술할 상기 워터펌프부(40)의 결함 혹은 노후화 등으로 수리, 교체가 요구될 경우, 수리·교체 작업을 용이하게 할 수 있는 것이다.
한편, 상기 약제펌프하우징(20)은 전측면으로부터 후방으로 함입되어 형성된 펌프수납부(21)가 구비되며, 상기 펌프수납부(21) 일면에는 상기 동력발생실(14)과 연통되는 약제유입공(24)이 관통형성된다.
상기 약제펌프하우징(20) 전측면에는 상기 전면커버(30)가 설치되어 상기 펌프수납부(21)를 밀폐시킨다.
구체적으로, 상기 전면커버(30)는 복수의 체결부재(32)를 매개로 상기 케이싱(10)에 결합고정되되, 바람직하게는 상기 전면커버(30), 상기 약제펌프하우징(20) 및 상기 케이싱(10)에 서로 대응되게 형성된 복수의 체결공이 형성되며, 상기 복수의 체결공에 상기 복수의 체결부재(32)가 각각 삽입 결합됨으로써, 상기 케이싱(10)에 상기 약제펌프하우징(20) 및 상기 전면커버(30)가 순차적으로 결합될 수 있도록 한다.
이때, 상기 체결부재(32)는 외주면에 나사산이 형성된 볼트형상을 가지며, 상기 체결공은 내주면에 상기 체결부재(32)의 나사산과 대응되는 나사산이 형성되어 나사결합을 통해 상호 체결될 수 있으며, 이를 통해, 상기 비례혼합장치의 유지·보수시에 상기 케이싱(10)으로부터 상기 약제펌프하우징(20) 및 상기 전면커버(30)를 쉽게 분리하거나 재조립할 수 있다.
또한, 상기 전면커버(30)에는 약제흡입구(34)가 관통 형성되어 상기 포소화약제를 공급하는 배관과 연결되며, 상기 약제흡입구(34)를 통해 상기 포소화약제가 상기 약제펌프하우징(20)으로 유입될 수 있다.
이때, 상기 약제흡입구(34) 전단에 3방밸브(Three way valve, 미도시)를 추가로 설치할 수 있으며, 상기 3방밸브(미도시)는 상기 바이패스홀(18) 및 상기 소화약제를 공급하는 배관과 연결되어 필요 시, 상기 약제흡입구(34)로 상기 소화수를 흘려보내 후술할 상기 약제펌프부(50)을 폴리싱할 수 있다.
이와 더불어, 상기 약제펌프하우징(20)과 상기 전면커버(30) 사이에는 실링부재(31)가 배치되어 상기 약제펌프하우징(20)에 대한 상기 전면커버(30)의 밀폐력을 향상시킬 수 있다.
한편, 상기 동력발생실(14) 내측에는 상기 워터펌프부(40)가 설치되며, 상기 워터펌프부(40)는 상기 동력발생실(14)을 가로지르도록 설치된 복수의 구동축(42, 43), 상기 복수의 구동축(42, 43)에 각각 축결합된 복수의 로터(44, 45) 및 상기 구동축(42, 43) 각 일단에 결합된 복수의 타이밍기어(47, 48)를 포함한다.
상기 복수의 로터(44, 45)는 상기 흡입구(11)로부터 유입되는 상기 소화수의 유동에 의해 상기 복수의 구동축(42, 43)을 기준으로 회전한다.
이때, 상기 복수의 로터(44, 45)의 단부가 상기 동력발생실(14) 내벽에 내접하도록 설치되며, 상기 복수의 로터(44, 45)의 회전에 의해 상기 복수의 로터(44, 45)와 상기 동력발생실(14) 내벽 사이에 형성되는 밀폐 공간의 용적 변화로 상기 소화수가 상기 토출구(12)를 향해 이송된다.
상기 복수의 로터(44, 45)의 회전 속도는 상기 소화수의 유량에 비례하며, 상기 복수의 로터(44, 45)의 회전에 의해 상기 동력발생실(14) 내에서 상기 토출구(12)를 향해 이송되는 상기 소화수는 후술할 상기 약제펌프부(50)에 의해 이송되는 상기 포소화약제와 혼합되는 것이다.
다음으로, 상기 약제펌프부(50)는 상기 펌프수납부(21)에 배치되며, 상기 복수의 구동축(42, 43)에 의해 상기 워터펌프부(40)와 연결되어 상기 복수의 로터(44, 45)와 동일한 속도로 회전하며 상기 포소화약제를 일정한 비율로 흡입하여 상기 동력발생실(14)로 수송한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 워터펌프부를 도시한 사시도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 워터펌프부(40)는 상기 동력발생실(14) 내측에 설치된다.
먼저, 상기 복수의 구동축(42, 43)은 제1 구동축(42)과 제2 구동축(43)이 한 쌍을 이루며, 소정의 높이로 상하로 이격배치된다.
바람직하게는 상기 제1 구동축(42) 및 제2 구동축(43)이 상기 소화수의 유동방향과 직각을 이루며 설치되되, 각 일단은 상기 동력발생실(14) 폭방향 일면에 거치되고, 각 타단은 상기 약제펌프하우징(20)에 형성된 복수의 관통공(22, 23)을 통과하여 상기 전면커버(30)에 후측면에 형성된 거치홈(36, 37)에 거치된다.
다음으로, 상기 복수의 로터(44, 45)는 제1 로터(44)와 제2 로터(45)가 한 쌍을 이루되, 상기 제1 로터(44)는 상기 제1 구동축(42)에 축결합되며, 상기 제2 로터(45)는 상기 제2 구동축(43)에 축결합되어 상기 소화수의 유동에 의해 서로 맞물려 상기 제1 구동축(42) 및 상기 제2 구동축(43)을 기준으로 회전한다.
이때, 상기 제1 로터(44)와 상기 제2 로터(45)는 각각 두 개 이상의 날개를 가지며, 상기 제1 로터(44)와 상기 제2 로터(45)의 각 날개가 서로 맞물리며 회전하는 것이다.
또한, 상기 제1 로터(44)와 상기 제2 로터(45)의 회전시, 상기 날개가 상기 동력발생실(14) 내벽에 내접하여 압착되며 회전함으로써 상기 로터(44, 45)와 상기 동력발생실(14) 내벽 사이에 형성되는 밀폐 공간의 용적이 변화되며, 체적이 넓어지는 쪽으로 상기 소화수가 흡입되어 체적이 좁아지는 쪽으로 압송된다.
한편, 상기 워터펌프부(40)는 상기 복수의 타이밍기어(46, 48)를 구비하여 상기 제1 로터(44)와 상기 제2 로터(45)가 일정한 속도를 유지하며 회전하도록 한다.
바람직하게는, 상기 제1 구동축(42) 일단에 축결합된 제1 타이밍기어(46)와 상기 제2 구동축(43) 일단에 축결합된 제2 타이밍기어(47)가 한 쌍을 이루도록 설치되며, 상기 제1 타이밍기어(46) 및 상기 제2 타이밍기어(47) 외주면에 각각 형성된 기어 이가 상호 치합되어 상기 제1 구동축(42) 및 제2 구동축(43)을 기준으로 회전함으로써, 상기 한 쌍의 로터(44, 45)가 서로 맞물려 동일한 속도로 회전할 수 있도록 한다.
또한, 상기 워터펌프부(40)는 상기 로터(44, 45)와 상기 타이밍기어(46, 47) 사이에 배치되어 상기 동력발생실(14) 내부를 구획하는 격벽(미도시)을 추가로 구비하여 상기 로터(44, 45)의 회전에 의해 이송되는 상기 소화수가 상기 타이밍기어(46, 47) 측으로 유입되지 않도록 한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 약제펌프부를 도시한 사시도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 약제펌프하우징(20)에 함입형성된 상기 펌프수용부(21) 상에 설치된다.
상기 약제펌프부(50)는 상기 관통공(22, 23)을 관통하여 상기 펌프수용부(21)를 가로질러 설치된 상기 제1 구동축(42) 및 상기 제2 구동축(43) 각 타단부에 결합된 복수의 스퍼기어(46, 47)를 구비한다.
바람직하게는 상기 약제펌프부(50)가 상기 제1 구동축(42)의 타단부에 축결합된 제1 스퍼기어(46)와 상기 제2 구동축(43)의 타단부에 축결합된 제2 스퍼기어(47)를 구비하며, 상기 제1 스퍼기어(46)와 상기 제2 스퍼기어(47)가 한 쌍을 이루어 상호 치합된 상태로 회전가능하게 설치된다.
상기 제1 스퍼기어(46)와 상기 제2 스퍼기어(47)가 상호 치합된 상태로 상기 워터펌프부(30)의 작동에 의해 회전하여 포소화약제를 흡입하며, 상기 약제유입공(24)을 향해 수송한다.
즉, 상기 제1 로터(44) 및 상기 제2 로터(45)의 회전에 의해 상기 제1 구동축(42) 및 상기 제2 구동축(43)이 회전하며, 상기 제1 구동축(42) 및 상기 제2 구동축(43)이 회전함에 따라 상기 제1 구동축(42) 및 상기 제2 구동축(43)에 각각 결합된 상기 제1 스퍼기어(46)와 상기 제2 스퍼기어(47)도 맞물려 회전함으로써 상기 약제흡입구(34)를 통해 공급되는 상기 포소화약제가 상기 펌프수납부(21)의 내면을 따라 상기 약제유입공(24) 측으로 송액(送液)되는 것이다.
이때, 상기 포소화약제의 흡입량은 상기 제1 스퍼기어(46) 및 상기 제2 스퍼기어(47)의 형상 또는 잇수에 따라 결정된다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 포소화약제의 정량 비례 혼합이 가능한 비례혼합장치에 의해 소화약제가 소화수와 혼합되는 상태를 나타낸 개념도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 소화수가 상기 비례혼합장치 내로 유입되면 상기 워터펌프부(40)가 작동되며, 이와 동시에 상기 약제펌프부(50)가 상기 워터펌프부(40)와 연동되는 작동됨으로써 상기 소화수와 상기 포소화약제를 혼합시켜 포수용액을 형성하도록 한다.
구체적으로, 상기 흡입구(11) 측으로 유입된 상기 소화수는 상기 한 쌍의 로터(44, 45) 중 하나의 로터를 가압하며 회전시키며, 상기 소화수의 가압으로 회전하는 하나의 로터는 일측 날개가 상기 동력발생실(14) 내벽을 따라 이동하며, 동시에 타측 날개는 다른 하나의 로터의 외주면에 따라 이동함으로써 다른 하나의 로터가 회전시킨다.
따라서, 상기 제1 로터(44) 및 상기 제2 로터(45)가 회전함으로써 상기 동력발생실(14) 내벽, 상기 제1 로터(44) 및 상기 제2 로터(45) 사이에 형성된 밀폐된 공간의 용적 변화가 발생하며, 이에 의해 상기 소화수가 토출구 측으로 이송된다.
또한, 상기 제1 로터(44) 및 상기 제2 로터(45)와 각각 결합된 상기 제1 구동축(42) 및 상기 제2 구동축(43)은 상기 펌프수납부(21) 내에 설치된 상기 약제펌프부(50) 즉, 상기 제1 스퍼기어(52) 및 상기 제2 스퍼기어(53)를 회전시키며, 상기 제1 스퍼기어(52) 및 상기 제2 스퍼기어(53)의 회전에 의해 상기 포소화약제는 상기 약제흡입구(34) 측에서 상기 약제유입공(24) 측으로 이송되어 상기 약제유입공(24)을 통해 상기 동력발생실(14) 내로 유입된다.
여기서, 상기 약제유입공(24)은 상기 한 쌍의 로터(44, 45)의 후단 즉, 상기 토출구(12)에 인접하게 형성되는 것이 바람직하며, 상기 약제유입공(24)을 통해 상기 동력발생실(14) 내로 유입된 상기 포소화약제는 상기 한 쌍의 로터(44, 45)의 후단에서 상기 소화수와 혼합되어 상기 포수용액로 형성되고, 상기 포수용액은 최종적으로 상기 토출구(12)를 통해 토출된다.
한편, 상기 동력발생실(14) 내에서 상기 소화수가 상기 토출구(12)에서 상기 흡입구(11)를 향해 역류할 경우, 상기 제1 로터(44) 및 상기 제2 로터(45)가 역회전하게 되며, 상기 제1 로터(44) 및 상기 제2 로터(45)와 각각 결합된 상기 제1 구동축(42) 및 상기 제2 구동축(43)에 의해 상기 약제펌프부(50) 즉, 상기 제1 스퍼기어(52) 및 상기 제2 스퍼기어(53) 또한 역회전하여 상기 동력발생실(14) 내 상기 소화수 혹은 상기 포수용액이 상기 약제유입공(24)을 통해 상기 약제펌프하우징(20) 측으로 인입될 수 있다. 그로 인해 상기 포소화약제가 공급되는 배관, 더 나아가 상기 포소화약제가 저장된 약제탱크까지 상기 소화수 혹은 상기 포수용액이 유입되어 상기 소화수 및 상기 포소화약제의 혼합비율의 정확성 즉, 상기 비례혼합장치의 신뢰성을 저하시킬 수 있다.
따라서, 상기 동력발생실(14) 내의 상기 소화수 혹은 상기 포수용액이 상기 약제펌프부(50) 측으로 인입되어 상기 포소화약제가 공급되는 배관 측으로 유입되는 것을 방지하기 위하여 상기 약제펌프하우징(20)에는 체크밸브(미도시)를 추가로 설치할 수 있다.
이때, 상기 체크밸브(미도시)는 상기 약제유입공(24) 상에 설치되는 것이 바람직하며, 만일 상기 체크밸브(미도시)가 상기 약제유입공(24) 상에 설치되지 않고 상기 약제흡입구(34)의 전후단 혹은 상기 약제흡입구(34)에 연결되어 상기 포소화약제가 공급되는 배관 등에 설치될 경우, 상기 약제펌프하우징(20) 측으로 상기 소화수 혹은 상기 포수용액이 인입되면서 상기 펌프수납부(21)의 내압이 상승하여 상기 약제펌프부(50) 혹은 상기 약제펌프하우징(20)의 파손 또는 변형을 야기할 수도 있다.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해되어야 한다.
10 : 케이싱
11 : 흡입구
12 : 토출구
14 : 동력발생실
18 : 바이패스홀
20 : 약제펌프하우징
21 : 펌프수납부
22, 23 : 관통공
24 : 약제유입공
30 : 전면커버
31 : 실링부재
32 : 체결부재
34 : 약제흡입구
36, 37 : 거치홈
40 : 워터펌프부
42 : 제1 구동축
43 : 제2 구동축
44 : 제1 로터
45 : 제2 로터
46 : 제1 타이밍기어
47 : 제2 타이밍기어
50 : 약제펌프부
52 : 제1 스퍼기어
53 : 제2 스퍼기어

Claims (5)

  1. 좌우방향 양측에 각각 형성된 흡입구와 토출구 구비되며, 내부에 상기 흡입구와 상기 토출구를 연결하여 소화수가 유동하는 동력발생실이 형성되고, 전측면이 개방된 케이싱;
    상기 케이싱 전측에 부착되며, 전측면으로부터 후방으로 함입형성된 펌프수납부가 구비되고, 상기 펌프수납부 일면에 상기 동력발생실과 연통되는 약제유입공이 관통형성된 약제펌프하우징;
    상기 약제펌프하우징 전측면에 배치되며, 복수의 체결부재를 매개로 상기 케이싱에 결합 고정되어 상기 펌프수납부을 밀폐시키고, 포소화약제를 공급하는 배관과 연결되는 약제흡입구가 형성된 전면커버;
    상기 동력발생실 내측에 설치되고, 상기 흡입구로부터 유입되는 상기 소화수의 유동에 의해 복수의 로터가 구동축을 기준으로 회전하며, 상기 동력발생실 내벽과 상기 동력발생실 내벽에 내접하는 상기 로터 사이에 형성되는 밀폐 공간의 용적 변화로 상기 소화수를 상기 토출구를 향해 이송시키는 워터펌프부; 및
    상기 펌프수납부 내에 배치되며, 상기 구동축에 의해 상기 워터펌프부와 연동되어 회전하며 상기 포소화약제를 일정한 비율로 흡입하여 상기 동력발생실로 수송하는 약제펌프부;를 포함하는 포소화약제의 정량 비례 혼합이 가능한 비례혼합장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 워터펌프부는,
    상기 소화수의 유동방향과 직각을 이루며 상하로 배치되되, 각 일단은 상기 동력발생실 폭방향 일면에 거치되며, 각 타단은 상기 약제펌프하우징을 관통하여 상기 전면커버에 후측면에 거치되는 한 쌍의 구동축과,
    상기 구동축에 각각 축결합되어 상기 소화수의 유동에 의해 서로 맞물려 회전하되, 상기 동력발생실 내벽에 내접하는 두 개 이상의 날개가 각각 형성된 한 쌍의 로터와,
    상기 구동축 각 일단에 결합 설치되며, 외주면에 각각 형성된 기어 이가 서로 맞물려 상기 로터가 일정한 속도를 유지하며 회전하도록 하는 한 쌍의 타이밍기어를 구비하는 것을 특징으로 하는 포소화약제의 정량 비례 혼합이 가능한 비례혼합장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 워터펌프부는,
    상기 로터와 상기 타이밍기어 사이에 배치되어 상기 로터의 회전에 의해 이송되는 상기 소화수가 상기 타이밍기어 측으로 유입되지 않도록 상기 동력발생실 내부를 구획하는 격벽을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 포소화약제의 정량 비례 혼합이 가능한 비례혼합장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 약제펌프부는,
    상기 구동축 각 타단부에 축결합된 한 쌍의 스퍼기어를 구비하며, 상기 워터펌프부의 작동에 의해 상기 스퍼기어들이 서로 맞물려 회전하면서 포소화약제를 일정한 비율로 흡입하여 상기 약제유입공을 향해 수송하는 것을 특징으로 하는 포소화약제의 정량 비례 혼합이 가능한 비례혼합장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 약제펌프하우징은,
    상기 약제유입공 상에 설치되어 상기 워터펌프부에 의해 이송되는 상기 소화수가 상기 약제펌프부 측으로 역류하지 않도록 하는 체크밸브를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 포소화약제의 정량 비례 혼합이 가능한 비례혼합장치.
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